挡土墙的设计

重力式挡土墙验算[执行标准：通用]计算项目：重力式挡土墙1计算时间：2012-10-3112:35:47星期三------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高:8.000(m)墙顶宽:0.800(m)面坡倾斜坡度:1:0.280背坡倾斜坡度:1:0.300不设扩展墙址台阶墙底倾斜坡率:0.100:1物理参数:圬工砌体容重:24.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.400墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力:150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:18.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:23.300(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力:300.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.200墙踵值提高系数:1.300平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.400地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数13.0002.000025.0000.0000坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:18.430(度)墙顶标高:0.000(m)=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为8.561(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角：27.290(度)Ea=358.926Ex=274.956Ey=230.709(kN)作用点高度Zy=3.099(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积=26.485(m2)重量=635.651kN(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.400采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=632.496(kN)En=256.924(kN)Wt=63.250(kN)Et=250.635(kN)滑移力=187.385(kN)抗滑力=355.768(kN)滑移验算满足:Kc=1.8991.300地基土摩擦系数=0.400地基土层水平向:滑移力=274.956(kN)抗滑力=357.867(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.3021.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=2.747(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=4.679(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.538(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=697.887(kN-m)抗倾覆力矩=2825.580(kN-m)倾覆验算满足:K0=4.0491.600(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=889.420(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=2127.692(kN-m)基础底面宽度B=5.636(m)偏心距e=0.426(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=2.392(m)基底压应力:趾部=229.349踵部=86.260(kPa)最大应力与最小应力之比=229.349/86.260=2.659作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.426=0.250*5.636=1.409(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=229.349=360.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=86.260=390.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=157.804=300.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=24.960(m2)重量=599.040kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=2.690(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=4.679(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.538(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=829.749(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1992.864(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=2.402(m)截面宽度B=5.440(m)偏心距e1=0.318(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.318=0.300*5.440=1.632(m)截面上压应力:面坡=206.064背坡=98.991(kPa)压应力验算满足:计算值=206.064=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-10.468=110.000(kPa)=================================================各组合最不利结果=================================================(一)滑移验算安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗滑力=355.768(kN),滑移力=187.385(kN)。滑移验算满足:Kc=1.8991.300安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗滑力=355.768(kN),滑移力=187.385(kN)。地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.3021.300(二)倾覆验算安全系数最不利为：组合1(一般情况)抗倾覆力矩=2825.580(kN-M),倾覆力矩=697.887(kN-m)。倾覆验算满足:K0=4.0491.600(三)地基验算作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.426=0.250*5.636=1.409(m)墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=229.349=360.000(kPa)墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=86.260=390.000(kPa)地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况)地基平均承载力验算满足:压应力=157.804=300.000(kPa)(四)基础验算不做强度计算。(五)墙底截面强度验算[容许应力法]:截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)截面上偏心距验算满足:e1=0.318=0.300*5.440=1.632(m)压应力验算最不利为：组合1(一般情况)压应力验算满足:计算值=206.064=2100.000(kPa)拉应力验算最不利为：组合1(一般情况)拉应力验算满足:计算值=0.000=150.000(kPa)剪应力验算最不利为：组合1(一般情况)剪应力验算满足:计算值=-10.468=110.000(kPa)重力式挡土墙验算[执行标准：通用]计算项目：重力式挡土墙1计算时间：2012-10-3112:48:17星期三------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:墙身高:8.000(m)墙顶宽:1.000(m)面坡倾斜坡度:1:0.200背坡倾斜坡度:1:0.250采用2个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.500(m)墙趾台阶h1:1.000(m)墙趾台阶b2:1.000(m)墙趾台阶h2:0.500(m)墙趾台阶面坡坡度为:1:0.250墙底倾斜坡率:0.000:1物理参数:圬工砌体容重:24.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.400墙身砌体容许压应力:2100.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:110.000(kPa)墙身砌体容许拉应力:150.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:280.000(kPa)挡土墙类型:一般挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:18.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:23.300(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力:300.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数:1.200墙踵值提高系数:1.300平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.400地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数13.0002.000025.0000.0000坡面起始距墙顶距离:0.000(m)地面横坡角度:18.430(度)墙顶标高:0.000(m)=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为8.000(m)处的库仑主动土压力按实际墙背计算得到:第1破裂角：28.240(度)Ea=295.609Ex=235.036Ey=179.285(kN)作用点高度Zy=2.892(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积=24.456(m2)重量=586.950kN(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.400滑移力=235.036(kN)抗滑力=306.494(kN)滑移验算满足:Kc=1.3041.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw=3.562(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx=5.452(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy=2.892(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=679.802(kN-m)抗倾覆力矩=3067.883(kN-m)倾覆验算满足:K0=4.5131.600(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=766.235(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=2388.081(kN-m)基础底面宽度B=6.175(m)偏心距e=-0.029(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=3.117(m)基底压应力:趾部=120.573踵部=127.601(kPa)最大应力与最小应力之比=127.601/120.573=1.058作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.029=0.250*6.175=1.544(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=120.573=360.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=127.601=390.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=124.087=300.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上，墙身截面积=24.456(m2)重量=586.950kN相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=3.562(m)相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=5.452(m)相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=2.892(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=766.235(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=2388.081(kN-m)相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=3.117(m)截面宽度B=6.175(m)偏心距e1=-0.029(m)截面上偏心距验算满足:e1=-0.029=0.300*6.175=1.853(m)截面上压应力:面坡=120.573背坡=127.601(kPa)压应力验算满足:计算值=127.601=2100.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计